İçgüdüsel Duygu: Beyin-Bağırsak Mikrop Aksi

15 Temmuz 2015 Güncel, Makaleler 3,873 Views

“Bunda hem fikir olduğum konusunda emin değilim!” 

“Karnımda komik bir his var.”

“Dikkatli olsam iyi olur!”…

Bilincin teorileri bedenden geçiyor olmalı. İnsan bedenindeki organları ile şekillenen zihin nasıl entegre olmakta? Belirli organlar örneğin kalp ve bağırsak gibi, duygular, farkındalıksız verilen kararlarda, hafıza ve bilincin genel fonksiyonunda ne derece önemli?

Bedenin merkezi çekimgücü, atletik egzersizlerin  “kalbi-özü”, yaşamın idamesi için gerekli olan yeme ve içmenin odağındakibağırsak, daha üst beyin merkezleri tarafından en az kontrol edilen insan bedenindeki ikinci en büyük beyindir.

Bu “ikinci beyin”nin içgüdüsel, düşünmede önemli olduğu düşünülmektedir ve içgüdü yaygın bir şekilde “gut-feeling–içgüdüsel his-içsel algı, sezgi “ olarak adlandırılır. Bağırsağın, korku, endişe, beklenti ve diğer önemli duyguları deneyimlememizde önemli bir yeri vardır.

 Şimdi, insan hücrelerinin toplam 10 katı kadar fazla olan bağırsaktaki trilyonlarca mikrop, “unutulmuş organ” olarak adlandırılmakta. Çok büyük miktardaki genleri ile bu mikroplar bağırsakta ve beyin üzerinde çok büyük etkiye sahip.

Son dönemlerde, Beyin-Bağırsak Mikrop aksi sorgulaması çok önem taşımaya başladı.

İkinci Beyin

 Bağırsak sinir sistemi ve beyin daimi şekilde iletişim halindedirler. Bedenin diğer kısımlarının aksine, bağırsak geniş, karmaşık, yarı-otonom beyindir ve beynin geri kalan kısmına göre daha çok seratonin üretimine evsahipliği yapmaktadır. Vücut anatomisinin herhangi bir kısmına göre en fazla bağımsız karar alan bölümdür ve bağırsağın tüm bedeni uyardığı endokrini, içsalgısı çok karmaşık ve detaylıdır.

Bağırsağın anterior singulat, orbifrontal korteks ve amigdala ile girdiği iletişiminin duygular, motivasyon ve biliş üzerinde önemli etkiye sahiptir.

Bağırsaktaki mikropların ayrıca aynı beyin bölgelerindeki hafızayı, duyguları ve davranışı da etkilediğine dair artan kanıtlar vardır.

 Otonom sinir sistemindeki iki ana dal olan sempatik ve parasempatik sistem, derinlemesine bağırsak, kalp, akciğerler, ve böbrek gibi tüm içorgansal organlarla bağlantılır ve ayrıca bu inanılmaz inervasyonun küçük bir kısmı bile bilinçli olarak algılanır örneğin; bu devrelerin yeme ve bağırsak hareketleri için kullanımı gibi…

Toplamda 10 trilyon insan hücresi varken, bağırsağınızda 100 trilyon mikrop vardır.

 Bağırsaktaki mikroplara ait eşsiz genleri, insan hücreleri  ile karşılatırdığınızda, onların insan vücudu içinde sinyal yolladığını ve sayıca da 150 kat daha fazla olduğunu görürsünüz (insan genlerinde 3.3 milyon mikrp geni vardır)

Mikroplar, endişeyi, ruh halini, bilişi ve acıyı etkilemektedir. Bağırsakta mevcut olan mikrop çeşitleri, bağışıklık aktivitesinin aktivasyonu, ve sinir sistemindeki mekanizma, vagus ve sempatik nöronlarla, ve belirli metabolik mikrop üretim ve nörotransmiterler ve hücre duvarı şekerlerinin içerdiği bağırsak hücreleri yoluyla sinyal yollar.

Unutulan Organ 

Bağırsaktaki 100 trilyon mikrop (bağırsağın alt kısmında) unutulmuş organ olarak adlandırılmaktadır. 

Çünkü bağırsağınızdaki  çoğu mikrop anaerob-oksijensiz ortamda yaşabilirler ve onlar laboratuvar çalışmalarında yetiştirilemez ama şimdi biz bunların fetusun gelişiminde olduğu kadar kalıtsal ve uyarlanabilir bağışıklık sistemi için de önemli bir rol oynadığnı biliyoruz.

Bu mikroplar, bağırsak hareketliliği, gıda emilimi ve yağ dağılımını düzenlemede rol oynamaktadır. 

Her kişinin kendine has baskın bir mikrop karakteri ve sağlıkla bağlantılı gözüken dengelenmiş bir kompozisyonu vardır. Normal bağırsaklarda bulunan iki ana bakteri; Bacteroidetes ve az miktardaki protobakteri aktinobakteri ve fusobakterileriyle Firmucutes’tir.

Doğal bir doğumdan sonra yeni doğan bir bebek esasen mikropsuzdur, ve bir bebeğin bağırsağında 100 den fazla tür ve 7000 mikrop karakteri yaşamaktadır. Bu karakterler sıklıkla anneninkilere benzerdir. Yenilen gıda mikropların kompozisyonunda ana etkiye sahiptir. Örneğin; bacteroidetes, yüksek yağ ve protein ile oluşurken, prevotella yüksek- karbonhidratla ilişkilendirilir.

İlginç olan; yaşlılardaki öz mikrobiyatanın daha genç yetişkinlerdekine göre farklı olduğudur ve kompozisyonun da doğrudan sağlık çıktıları ile ilişkili olduğu bildirilmiştir.

Bağırsaktaki Nöronlar

 Bağırsak, pek çok lokal gangliyon ve sinir ağları ile beynin dışındaki en geniş sinir sistemine sahiptir. Bağırsak ve beyin arasında sadece az miktarda çift yönlü bağlantı vardır.

 Yukarıda da bildirildiği üzere, anatomik sinir sistemi vasıtasıyla olan ana bağlantılar,sempatik ve parasempatik olanlardır. Hemsempatik (adrenalin-savaş ya da kaç) hem deparasempatik (dinlenme, rüya, yeniden yapılanma—asetilkolin) sinir sistemi,duygularda ve uyku, rüya, beden farkındalığı ve sipiritüel deneyimde önemlidir.

Hipotalamik adrenal—böbrek üstü yollardaki spinal-omura ilişkin refleksler ve sinirler, hem bağışıklık hem de duygusal sistemler için çok önemlidir ve  hipotalamus ve aimgdala ile de iletişim halindedirler.

Beyin-bağırsak etkileşimi, yeme bozuklukları, kronik bağırsak sancısı ve enflamasyon bozuklukları ile bağdaştırlmaktadır. Beyin-bağırsak etkileşimindeki değişimlerin, bağırsak enflamasyonu ve stres reaksiyonları ve davranışları ile yüksek oranda bağlantısı olduğu artık şimdilerde net olarak gözükmektedir. Stres, endişe ve huzursuz bağırsak sendromu gibi bağırsak bozuklukları arasında oldukça fazla ilişkilendirme de mevcutttur.

 Mikroplar ve Bağırsak-Beyin İlişkisi

Mikroplar, bağırsak ve beyinin iki yönlü etkileşimlerini hayati derecede etkilerler. Daha önce yapılan bir yayında, bağırsaktaki mikropların beyine etki gönderdiğinden, bunun da yeni beyin hücreleri yaratmak üzere BDNF’yi ve diğer sinyalleri uyardığından bahsedilmişti. Bu sinyaller, kana sinyal yollayan bağırsaklardaki büyük endokrin hücre ağının parçası. Bu sinyaller, devasa vagus sinirini etkileyebilir ve beyinde değişikliklere yol açabilir. Ayrıca lokal gastrointestinal(sindirim sistemi) fonksiyonu da düzenlerler.

Bağışıklık sistemi, beyine bilgi aktarmada çok önemlidir. Vücudun bağışıklık hücrelerinin %75’i bağırsaklarda yer almaktadır. Bağışıklık sistemi aslında oradaki trilyonlarca mikroba çok tepkisel değildir. Ama her nasılsa bu gruplardan bir tanesi saldırgan bir değişime uğrarsa, bağışıklık sistemi de derhal alarma geçer; endokrin hücreler ve sinyaller ile etkileşime geçer. Hücreler, düşman olmayan mikroplara tonik tepki verirler.

Mikrop Etki Mekanizmaları

Bağırsak- beyin eksenindeki mikrop mekanizmaları komplekstir.

Vagus Siniri (Akciğer-Mide Siniri)

 Hem bağırsak ve beyin arasındaki bağlantı, hem de mikropların etkisi bakımından belki de en önemli sinir büyük karmaşık vagus siniridir. Vagus iki yönlüdür. Vagus yapısını oluşturan %80 duyusal sinyaller sebebiyle, bağırsak hareketliliğini, kalp atış hızını düzenler ve de akciğerler üzerinde direk etkilidir. Vagus etkisi anti-inflamatuar(iltihap önleyici) olabilir. Alfa7 nikotinik sinirleri yoluyla mikrobik kan enfeksiyonuna karşı korurlar. Ama bağırsak ve beyin arasındaki tüm etkilerden vagus sorumlu değildir. Çünkü vagusun elimine edilmesi bazı etkileri durdurmamıştır.

Bağışıklık Sistemi 

Hem doğuştan gelen hem de adaptif(uyarlayıcı) sistemler hücre yüzeyinde mikrop kolonileri barındırırlar. Bağışıklık sistemleri her iki yolla da sinir sistemi
desteği alır. İmmun stokinler, özellikle de interlökin IL4(bağışıklık sistemi cevabını artıran bir madde) ve interferon-gama depresyonla ilişkilidir. Ek olarak, uyarıcı stokinlerdeki B longum infantis mikrobu, anneden ayrılmaya bağlı depresyonu artırmaktadır.

Mikrop Metabolizması

Bakterilerdeki 3.3 milyon gen içinden pek çoğu psikoaktif sinyaller yaratma yeteneğine sahipler. Bazıları da nörotransmitter ve nöromodülatörler oluştururlar. Farklı mikrop türleri GABA, noradrenalin, seratonin, dopamin ve de duyguyu etkileyen ana transmitterler olan asetilkolin üretirler. Inflamatuar faktörler ve steroidler tarafından uyarıldıklarında, mikroplar triptofan ve kynurine üretirler. Önceki bir yayında, kaygı ve depresyonu etkileyen mikrobik etkiler detaylı anlatılmıştı. Bu nörotransmitterlerden hangisinin üretildiğini anlamada probiyotiklerin çok önemli etkisi vardır.

Diğer mikroplar hücre duvarı şekeriyle tesir etmektedirler. Bu şekerler, insan hücrelerini asitler ve safradan koruyan, bir dış kabuğu olan probiyotik mikropların önemli bir mekanizmasıdır. Ayrıca mikropları bağışıklık sisteminin tepkisinden de korurlar. Hücre duvarı bileşenleri, birincil (afferent)getirici aksonlarda etkili olan sinyal moleküllerinin salınımı için epitel kaplama hücrelerini uyarırlar.

Probiyotikler

 Kötüye karşılık iyi bakterilerin dinamiği tüm insan fonksiyonlarında son derece önemlidir ve pek çok yönden bağırsak-beyin sinyallerini etkiler. Probiyotikler, pozitif mikropların hastalıkla savaştığı bir çeşit ilaçtırlar. Araştırılması en zor olan şey ise, pek çok farklı mikrobun farklı probiyotik etkilerinin olmasıdır. Bunlar daha yeni listelenmeye başladı ve kesinlikle gelecekteki tıbbi tedavilerde kullanılacaklar.

Son zamanlarda, son derece tehlikeli clostridium difficile colitis( kalınbağırsak iltihabı) probiyotikler ile başarılı bir şekilde tedavi edildi.

Araştırmalar, probiyotik bakterilerin gıda bileşenleri için etkin olduklarını, şekeri fermente ürünlere dönüştürdüğünü, vitamin ve diğer büyüme maddeleri ürettiğini, diğer bakterilere toksik maddeler ürettiğini, nörotransmitter bağlanma alanları için etkin olduklarını göstermektedir.

Probiyotikler bağırsaklardaki bariyer işlevini geliştirebilir, inflamasyonu azaltabilir ve immun tepkileri uyarabilir.

Probiyotikler, opioid ve kanabioid reseptörleri etkileyebilirler ve bu da ağrı üzerinde etkilidir.

Probiyotikler, IBS (hassas bağırsak sendromu), kaygı-endişe, stres ve ruh halinin iyileştirilmesi konusunda yardımcı olmaktadır. Bu da, hastalıklı davranış, depresyon ve kaygı yaratan sitokinlerin saldırısıyla oluyor gibi görünmekte. Vagus siniri bazı probiyotik etkiler için de son derece önemli görünüyor.

Belirli Beyin-Bağırsak-Mikrop Etkileri

Mikroplar ve beyindeki çift yönlü etki noktalarını birleştiren çok sayıda araştırma sonuçları bulunmaktadır.

Stres

Stresin kompleks mekanizması üzerinde hala çalışılmaktadır. Stresi genelde bağırsakların çalışması yoluyla algılarız. Hipotalamus-pineal adrenal (HPA) eksenindeki stresle alakalı sinyaller, mikrobiyal bağırsak kompozisyonunu büyük oranda etkiler ve belirlerler.

Bebek hayvanların annelerinden ayırılması HPA’ya ve bağırsaklardaki mikrop topluluğunda da değişikliğe neden oldu.

Hayvanların kısıtlanmaktan kaynaklanan kronik stresi, spp.bakteroitlerin göreceli bolluğunu azalttı ve daha tehlikeli bir mikrop olan clostridium u arttırdı.

Mikropsuz fare stres tepkileri, bifidobakteriyum infantis mikroplarının eklenmesiyle birlikte azalma gösterdi. Probiyotik laktobasil, bağırsak bariyer sızdırmasını önleyerek kronik strese yardımcı oldu. Bu da stres tepkisini modüle etti.

Yavru farelerin erkenden annelerinden ayırıldığı depresyondaki bir model farede, bir probiyotik stresli davranışı yok etti ve beyindeki CRF ve noradrenalini değiştirdi. Kolit olan farelerde ise, aynı probiyotik endişeyi durdurdu, hipokampüsteki BDNF’yi normalleştirdi.

Bilişsellik

Çocuklarda, normal gelişim için mikrop kolonileşmesinin gerçekleşmesi gerekli olan kritik bir dönem var. Mikropsuz farelerde daha az BDNF vardı. Ayrıca bilişsel kayıp ve daha az işleyen bellek yanı sıra, korteks ve hipokampüsteki önemli sinirlerde bir azalma görüldü.

Mikropsuz farelere, kendi cinslerinin normal mikroplarından verildiğinde, kendi türlerine özgü değil de mikrop çeşidine bağlı davranış sergilediler. Başka bir araştırma da göstermektedir ki, ayrı mikrop türü endişe ve depresyona yatkınlığı etkilemektedir.

Otizm

Otistik spektrum bozukluğu (ASD) olan pek çok kişi de aynı zamanda bağırsak (GI) rahatsızlıkları da görülür. Mikrop kompozisyonunu değiştirmiş gibi görünürler ama bunun antibiyotikler ya da özel beslenmeyle alakası olup olmadığı henüz kesin değildir. ASD hastaları ayrıca kısa zincirli yağ asitlerini de değiştirdiler. Bu da beyini etkileyebilir. Hayvanlarda bu yağ asitlerinin girişi davranışsal değişiklikler gösterdi. Geç başlangıçlı otizm ya da 18 aylık olduktan sonra gerileyici otizm yaşayan çocuklarda, bağırsak alışkanlıkları değişti. Çok açıkça olmasa da, farklı bakteri çeşitleri bununla ilişkilendirildi.

Karaciğer Hastalığından Kaynaklanan Bozulma

Ciddi karaciğer rahatsızlığından kaynaklanan bozulma (ansefalopati), daha fazla bozulmaya sebep oluyor görünen ve belirli mikropları yok etmek üzere kullanılan antibiyotikler ile geri döndürülebilir. Psikiyatrik hastalıklar, hassas bağırsak bozukluğuyla ilgili görünüyor.

Besin

 Beyin-bağırsak-mikrop ekseninde, besin ile alakalı pek çok kompleks sinyal var. Spinal kord(omurilik) sinirleri, vagus siniri, mikroplar ve endokrin hepsi besin sinyali gönderirler. Kandaki bağırsak peptitleri, hipotalamusa ve vagal komplekse ulaşırlar. Gıda alınımı, keyif yanı sıra bulantı ve tiksintiye de yol açar. Endokrin sinyaller, tokluk sinyali verirler. Lokal bağışıklık hücreleri, ağrılı bir rahatsızlık ve bulantı sinyali gönderebilirler. Yeni bir araştırmaya göre, insanlardaki bağırsak mikrop kolonileri ile obezite arasında sebep-sonuç ilişkisi bulunmaktadır.

Bağırsak Duygular

İnsanlar iki temel şekilde karar veriler: Bir tanesi içgüdüsel, hızlı ve duygularla bağlantılıdır. Diğeri ise yavaş ve analitiktir. Hızlı tepkide, içgüdüsel sistemi kullanmak gereklidir. Rasgele çevresel etkilerden kaçınmak için, bilinçli bir kararda, yavaş ve analitik yaklaşım daha iyi olabilir. Sezgisel süreç genelde “bağırsak kararları” olarak görülür. Motor bellek ve otobiyografik anıların da dahil olduğu deneyimlerimize dayanan bedensel hislerimizle son derece bağlantılıdır. Bağırsakların “bağırsak tepkisini” ne kadar tetiklediği, duyguların sezgilerle ne kadar bağlantılı olduğu hala cevaplanmayı bekleyen sorular. Ama bağırsakların bazı duygularla bağlantılı olduğu; ki bunlara stres, endişe ve korku da dahil, ve bunlarında sezgiyle bağlantılı olduğu kesin. Başka bir soru da “unutulmuş organımız” ın- bağırsaklardaki trilyonlarca mikrop- bu bağırsak tepkilerini etkilemesidir.

Beyindeki insular korteks bölümü çok geniş bir duygu ağından sorumludur: Endişe, korku, gerginlik, denge kaybı, ağlama, baş dönmesi gibi negatif duygular. Gülme ve empati gibi pozitif duygular. Korteksin bu bölgesi, vücuttaki dahili duyusal bilgiyle son derece entegre olmuş durumdadır ve bağırsaklar ve mikroplardan etkilenir. Insula ağrı, ateş, fiziksel terleme, kalp hızı, dolu idrar kesesi, nefes darlığı, yutkunma, konuşma becerisi, kokulardan tiksinme ve bağırsak duyarlıkları gibi inflamatuar duyulara ilişkin sinyalleri entegre eder. Bu önemli kortikal merkez, vücuttaki organlardan gelen çeşitli fiziksel duyuları, çoğu duyguyu entegre eder; önemli kararların alınmasında sorumludur. Ayrıca mikroplardan gelen sinyallerden de etkilenir.

ALBERT EINSTEIN

“Sezgisel akıl kutsal bir hediyedir. Rasyonel akıl ise sadık bir köle. Biz köleyi onurlandıran ve hediyeyi unutan bir toplum yarattık.” 

Sonuç

Akıl ve duygu ile ilgili son çalışmalar, bedensel deneyimlerin ve bedensel durumla ilgili hatıraların duygular üzerinde çok önemli olduğunu ileri sürmektedir. Bu da zihin ve karar verme açısından çok önemlidir.

 Vücuttaki organlar ve beyin arasındaki iki yollu iletişim, bu süreçte çok önemli sinyallerdir. Öyle görünüyor ki, mikrop gruplarımız kan aracılığıyla mikroplardan gelen direk sinyaller yüzünden önemli bir role sahipler.

Ayrıca, sinir sistemiyle son derece entegre sinyalleşerek, bağışıklık sistemini etkilemesi bakımından da son derece önemlidir.

Gömülü olan zihin, ne vücudun organlarından ne de mikroplardan ayrılabilir.